в Я
advertisement
ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ Петербургский Институт Ядерной Физики им. Б.П.Константинова ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Структура • • • • • • • • Сектор квантовой теории поля (В.А. Кудрявцев) Сектор теоретической физики высоких энергий (Д.И. Дьяконов) Сектор теории сильных взаимодействий (В.Ю. Петров) Сектор теории электрослабых взаимодействий (Г.С. Данилов) Сектор теоретической ядерной физики (М.Г. Рыскин) Сектор атомной физики (А.И. Михайлов) Сектор теории конденсированного состояния (С.Л. Гинзбург) Группа физики реакторов (A.Н. Eрыкалов) Общее число публикаций за 2012 г. 106 статей +31 препринт +49 докладов ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Дмитрий Игоревич Дьяконов (30.03.1949—26.12.2012) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф доктора кандидаты без степени аспиранты Состав ОТФ: 73 средний возраст 57,5 года средняя зарплата 30686 руб./мес. 32 32 5 4 человек 4 3 2 1 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 возраст, лет ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Международная известность ОТФ 23(18+5) работы имеют статус «выдающихся»: более 500 ссылок 6 сотрудников Отделения имеют по 6000 ссылок на свои работы 21 сотрудник ОТФ вошли в список «наиболее активных» российских учёных, из них 10 человек имеют более 400 ссылок на работы последних 7 лет Общее число приглашённых докладов на международных конференциях в 2012 г. – около 50 Премии последних лет: Премия им. Марии Кюри и премия ФИАН «Ad Astra» – Л.Н.Липатов Премия им. Софьи Ковалевской (Германия) – М.В.Поляков Премия ЮНЕСКО и компании l'Oreal – А.М.Макарьева Премия Губернатора Ленинградской области и Северо-Западного центра РАН – Д.И.Дьяконов ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф КОНФЕРЕНЦИИ: ~ 100 участников Л.Н. Липатов Euler Symposium in Theoretical and Mathematical Physics, July 12-17, 2013 ~70 участников (Д.И.Дьяконов и А.Д.Мирлин) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Основные направления исследований теоретическая физика высоких энергий: структурные функции нуклона, теория померона и дифракции, жёсткие процессы при участии адронов, физика адронов, включающих тяжёлые кварки, физика хиггсовских бозонов, процессы с нарушением барионного числа квантовая теория поля: интегрируемость и точно решаемые модели, суперсимметричные модели, квантовая теория струны, дуальность сильной и слабой связи. теория сильно взаимодействующих частиц: квантовая хромодинамика, квантовые флуктуации в вакууме, микроскопический механизм спонтанного нарушения киральной симметрии и конфайнмента кварков, киральная модель барионов, систематизация и феноменология адронов ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф теория ядерной материи и ядер, далёких от полосы стабильности теория атомов и мезоатомов, прецизионные вычисления спектров и радиационных поправок, нарушение чётности в атомной физике и ограничения на поправки к стандартной модели теория конденсированного состояния вещества: теория неупорядоченных сред, квантовая теория наноструктур, самоорганизующейся критичности, новые фазы конденсированного состояния, теория магнитных и сверхпроводящих материалов теория ядерных реакторов и мюонного катализа термоядерных реакций; изучение природного реактора Окло и ограничение на изменения мировых констант со временем теоретические основы изменения климата и существования биосферы ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Старые проблемы - новые решения ЭДМ нейтрона --- Н.Г.Уральцев: Истории вопроса -35 лет ЭДМ крайне чувствителен к механизму СР-нарушения. Дипольный момент кварка мал ЭДМ нейтрона определяется вкладом больших расстояний, адронными матричными элементами Основной вклад (Житницкий, Хриплович, 1981) – интерференция обычной и пингвинной амплитуд Вклад дважды мал. Пропорционален токовым массам кварков и содержит петлю ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Новый вклад в ЭДМ нейтрона -интерференция В стандартном вкладе с-кварки замыкались в петлю, что давало пингвины. Новый вклад конечен в киральном пределе и не содержит петель. Доминирует локальная фотонная вершина. Вклад имеет только малость Оценка дает (точнее вычислить можно в киральной теории, развитой в THD) LHCB прямая СР-асимметрия в распадах D-мезона--- новый вклад (?) может объяснить ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Старые проблемы - новые решения Теория суперструн – наиболее Г.С.Данилов Многопетлевые перспективный кандидат для TOE суперструнные амплитуды (Theory of everything) В теории поля нельзя вычислить многопетлевые диаграммы, но выражения для них известны В теории струны: Неизвестны даже выражения для диаграмм более чем с 2 петлями Струна имеет очень большую симметрию Многопетлевые амплитуды можно восстановить из тождеств Уорда, не вычисляя их. 2-мерное гравитино (фермион) суперпартнеры Калибровочные поля 2-мерная метрика Старая трудность теории суперструн состояла в том, что многопетлевые струнные амплитуды зависели явно от поля гравитино. Это нарушает суперсимметрию. В работе 2012 г. Данилов объяснил причину этого и получил выражения для струнных амплитуд с любым числом петель. Эти выражения совпали с полученным им ранее в суперсимметричной калибровке (где гравитино нет вовсе) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Количественное описание вакуума в теории сильных взаимодействий и возникновение массы нуклона Д.И. Дьяконов и В.Ю. Петров (ПИЯФ) Нелинейные флуктуации глюонного поля в вакууме Квантовой 15 Хромодинамики (компьютерная симуляция, размер 10 м) Построена количественная теория, основанная на хромомагнитных монополях [ J. High Energy Phys. 1208 (2012) 128 ] Вычислены из первых принципов «натяжение струны» между кварками и температура фазового перехода конфайнмент – деконфайнмент, наблюдающегося в релятивистских столкновениях тяжёлых ионов, в хорошем согласии с симуляциями: Tc – температура деконфайнмента (перехода в кваркглюонную плазму) - натяжение струны между кварками в фазе конфайнмента «топологическая восприимчивость» ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Старые проблемы - новые решения Д.Дьяконов, В.Петров, Барионы при большом Nc При больших Nc барионы --- связанные состояния Nc кварков в самосогласованном мезонном поле. Поле имеет ежовую симметрию: Скаляр вектор Уровни в самосогласованном поле дают возбужденные барионы. Каждый уровень сопровождается вращательной полосой Расстояние между уровнями О(1), внутри полосы О(1/Nc). Возможны уровни K=T+J, удовл. Y=Nc/3 (u,d) или Y=Nc-3/3 (s) K=t+j=0,1.. j=l+s=1/2,3/2.. Отмечены зеленым шпурионные состояния, которые не реализуются благодаря бесцветности и Ферми стат. …Экзотические состояния ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Барионы при большом Nc Все более высокие вращательные состояния – экзотические (пентакварки,гептакварки). Отделены от основного состояния О(1). Неэкзотические --- исчерпывают барионы до 2ГэВ! Все характеристики барионов = матричные элементы однокварковых уровней. Внутри вращательной полосы =общие соотношения! Пример: массовые соотношения для коэффициентов в формуле Гелл-Манна-Окубо. Они выполняются хорошо! Кварковая модель при большом Nc есть частный случай для центрально-симметричного поля (нереалистично!). Многие мультиплеты SU(6) отвечают более сложным (2- и 3-)кварковым возбуждениям и их нет у нас в нашей схеме. Таковы 20 и 70(симметр) представления. Они не наблюдаются и в природе ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Кварки, частично локализуясь на глюонных флуктуациях, приобретают массу, что и даёт массу нуклонам. Теория похожа на андерсоновскую делокализацию электронов в неупорядоченном образце при переходе металл - изолятор. нуклон в разрезе: кварки во флуктуирующем вакууме глюонов Построена теория барионных резонансов, основанная на релятивистском методе среднего поля [Теор. Мат. Физ.170 (2012) 140-160] . Теория похожа на «классическую» ядерную физику! Предсказан принципиально новый тип элементарных частиц – пентакварки, состоящие из 5 кварков. Один из пентакварков, «Бета-барион» Bc (uudcs ) должен быть стабилен oтносительно сильных распадов; его поиск ведётся на LHCb и BELLE (Япония). «Старый» пентакварк (uudds ) [ Дьяконов, Петров, Поляков ] в последнем эксперименте в JLab (США, 2012) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф “Instead of confinement” в суперсимметричной теории Я.М. А.В. Юнг (ПИЯФ), М.А.Шифман (ТPI, Minnesota) Confinement – 2 подхода Делать приближенно, там где надо Делать точно, там где можно Точно можно сделать в особо простых – суперсимметричных теориях. Первая такая теория (N=2 SUSY теория Янга-Миллс) была решена точно N. Seiberg and E.Witten (1994). Теория в сильной связи дуальна теории в слабой связи. ] t’Hooft (80s): Слабая связь. Конденсат зарядов.Невылетание монополей дуальность Сильная. Конденсат Монополей. Невылетание кварков Confinement не такой какой надо. Он - абелев: не вылетает не цвет, а заряд Юнг и Шифман исследуют теории такого типа. Цель -- приблизить их к реальной ситуации, оставаясь в рамках точной решаемости. Основной метод – конструирование моделей. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф “Instead of confinement” в суперсимметричной теории Я.М. А.В. Юнг (ПИЯФ), М.А.Шифман (ТPI, Minnesota) Выяснилось: 1) Вводя дополнительное квантовое число и дополнительную симметрию можно имитировать неабелев конфайнмент (Shifman,Yung, Phys.Rev.2009). Вакуум и состояния теории устроены по принципу color-flavor locking. Построен спектр состояний теории. Состояния в слабой связи – “мезоны” состоящие из монополя и антимонополя, связанные струной. Это был первый пример теории с неабелевым конфайнментом. 2) Построена эффективная струнная теория = CP(N-1) модель. Оказывается, что она тоже точно решается! Есть однозначное соответствие между башней кинков в d=2 и башней монополей d=4 2мерная суперсимметричная CP(N-1)-модель. 4мерная SUSY теория поля Phys.Rev. D85 (2012) 085028 3) Устроив в теории мягкое нарушение N=2 SUSY авторы сумели устремить массы лишних частиц к бесконечности и перейти к наиболее интересной SUSY теории. N=1 теории Янга Миллса (ближе всего к природе, минимальная суперсимметрия) Ожидался конфайнмент близкий к природе Phys.Rev. D86 (2012) 025001,Phys.Rev. D86 (2012) ): 065003. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф “Instead of confinement” в суперсимметричной теории Я.М. А.В. Юнг (ПИЯФ), М.А.Шифман (ТPI, Minnesota) Оказалось: 1) На пути к N=1 SUSY теории фазовый переход не происходит. Однако, в теории имеется кроссовер и не все состояния исходной теории выживают. 2) В теории выпадает конденсат дионов и происходит конфайнмент монополей! Конфайнмента кварков и глюнов НЕ происходит. 3) Кварки и глюоны находятся в новой вновь открытой фазе, которые авторы назвали Instead of confinement”. Они приобретают массу и оказываются нестабильны относительно Распадов на мезоны, которые представляют из себя монополи связанные неабелевой струной. В чем-то этот механизм напоминает предложенный ранее В.Н.Грибовым 4) Авторы открыли новый вид дуальности.(r-дуальность), который НЕ есть Зейберговская Дуальность. Именно благодаря ей и можно установить свойства этой теории. Тем не менее им удалось указать нетривиальную связь этой новой дуальности с Зейберговской! ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Предложен метод рекордного измерения очень мягких глюонов в протоне Д.И. Дьяконов, М.Г. Рыскин, А.Г. Шуваев Теория взаимодействия частиц при высоких энергиях создана в ОТФ ПИЯФ !! Докшицер-Грибов-Липатов-Алтарели-Паризи (DGLAP) Балицкий-Фадин-Кураев-Липатов (BFKL) Рождение С-чётного чармония / боттомония c cc b bb Группа ПИЯФ будет измерять на LHCb ( pp c ) x1 g ( x1 , 2 ) x2 g ( x2 , 2 ) ( gg c ) x1 x2 M 2 2 E pp ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф АdS/CFT соответствие и интегрируемость Н. Громов Точно решаемая 4хмерная теория N=4 SUSY теория Янга-Миллса Теория с гигантской симметрией: перенормировки заряда не происходит, функцция ГеллМанна-Лоу =0. Тем не менее в теории есть аномальные размерности!! (конформная теория). Такие теории были только в d=2. Гипотеза (J.Maldacena): теория эквивалентна некой теории струны. Основана исключительно на одинаковых симметриях обоих теорий. Наблюдаемые совпадают Аномальные размерности операторов Малые константы Струнные наблюдаемые Большое число цветов, длинные операторы Большие константы Гипотезу можно считать доказанной. Свойства теории теперь известны при всех Константах связи, она практически точно решена. Это есть единственный пример нетривиальной четырехмерной теории. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф АdS/CFT соответствие и интегрируемость Н. Громов Липатов и др. Уравнение BFKL Дает аномальные размерности При всех g в специальной Точке j=1 Конформная теория поля Теория струны Большие константы Малые константы Полная интегрируемость Y-система Громов и многие другие Точно решается! Спиновые цепочки. Анзац Бете. Термодинамический АБ N. Beisert and M. Staudacher, ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф АdS/CFT соответствие и интегрируемость Н. Громов В 2012 году сделано 1) 3х точечные корреляторы Были произведены расчеты в древесном приближение со стороны слабой связи, что требует использования алгебраического анзаца Бете. В частности был рассмотрен предел длинных операторов и показано, что результаты воспроизводят вычисления, основанные на классической теории струн. В качестве побочного статсумма некоторой нелокальной модели Изинга была вычислена точно. Кривые сходятся к струнному результату Зарембо 2) Вычислен кварк-кварковый потенциал (аномальная размерность супер петли Вильсона). Данная задача описывается системой интегральных уравнений термодинамического анзаца Бете, выведенных ранее. Используя методы, основанные на Y-системе удается свести эти уравнения к функциональным и получить в аналитическом виде. В классическом пределе полученный потенциал соответствует результатам струнной теории. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Л.Н.Липатов Поправки к оддерону Одерон определяет ведущий вклад в разность сечений протона и антипротона Оддерон –связанное состояние 3х глюонов имеет другую Счетность чем померон Теорема Померанчука: асимптотически сечения рассеяния частиц и античастиц равны В ведущем порядке (Липатов, 1999) теорема Померанчука нарушается Наклон равен половине наклона померона В следующем порядке появляются 3хглюонные силы (Липатов et al, 2012 ) Уравнение BFKL для оддерона в следующем порядке выведено, но пока не решено. Его решение позволит судить о справедливости теоремы Померанчука ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Л.Н.Липатов, Амплитуды при высоких энергиях в супергравитации Супергравитация – неперенормируемая теория в отличие от теории Янга-Миллса. Однако расходимостей в ней гораздо меньше, чем в обычной гравитации. Неясно, проявляются ли они при высоких энергиях Выведена асимптотика амплитуд при высоких энергиях. Она оказалась Реджевской с траекторией Расходимости оказались только логарифмическими как в перенормируемой теории. Получено полное выражение для амплитуды рассеяния гравитонов где удовлетворяет дважды логарифмическому уравнению эволюции и может выражена через функции параболического цилиндра. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Как теперь выглядит ядерная физика… Друкарев,Рыскин,Садовникова Новый подход в физике ядра Для описания ядра использованы правила сумм КХД. Учитываются 4-кварковые конденсаты, радиационные поправки. Вычисляется собственная энергия нуклонов в рамках самосогласованного подхода. Это аналогично приближению среднего поля в теории ядра. ВЫВОДЫ 1)Подход правил сумм дает разумное описание одно-нуклонных характеристик в ядерной материи. 2)Параметры нуклона в материи выражаются через КХД конденсаты в материи. 3)Обмен сильно коррелированными кварк-антикв.парами (мезонами)выражен через обмен слабо корр.кварками. 4)Численные результаты согласуются с теми,которые получены в традиц.моделях ядерной физики. 5)Трехчастичные силы и странная материя естественно включаются в теорию. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Bulk-SQUID эффект в решетке джозефсоновских контактов с конечной емкостью С.Л.Гинзбург, А.В.Накин, Н.Е.Савицкая • Изучено явление bulk-SQUID в дискретном сверхпроводнике при наличии у составляющих его джозефсоновских контактов конечной емкости. Показано, что в широкой области значений случайных параметров в исследуемой системе реализуется bulk-SQUID эффект, то есть возникает синхронизация частот генерации всех составляющих систему джозефсоновских контактов. Рисунок показывает зависимость степени когерентности динамики фаз на контактах (С) от степени разброса параметров системы . В случае, когда контакты одинаковы по своим физическим характеристикам, в системе реализуется полностью когерентная динамика, то есть возникает не только синхронизация частот генерации всех контактов, но и полная синхронизация самих фаз на всех контактах (С=1). При введении случайности в значения емкости, сопротивления и критического тока контактов, мы наблюдали переход от полностью когерентной (С=1) к некогерентной динамике фаз. Нематические спиновые фазы в магнетиках, находящихся в сильном магнитном поле А.В. Сизанов, А.В. Сыромятников Построена теория, описывающая переход в спиновые нематические фазы, в которых нет дальнего магнитного порядка, но есть квадрупольный спиновый порядок, описываемый симметричной частью тензора Q jl S j Sl 3 S j Sl Подробно рассмотрены фрустрированные ферромагнитные цепочки и магнетики, содержащие ферромагнитные связи. В 3D системах нематическая фаза характеризуется появлением бесщелевой моды и экспоненциальным убыванием спиновых корреляторов. Киральная спиновая жидкость в 2D фрустрированных спиральных XY магнетиках А.О. Сорокин, А.В. Сыромятников Методом Монте-Карло рассмотрен классический 2D спиральный магнетик с конкурирующими обменами: где µ=x,y – направления квадратной решетки с узлами r. При J3y=0 и J3x>0.25J1 Фазовая диаграмма при J3y=0. обнаружена фаза киральной спиновой жидкости, в которой 1 – антиферромагнитный нет (квази)дальнего магнитного квазидальний порядок, порядка <Sr>=0, но киральный 2 – спиральный порядок, параметр порядка <SrxSr+ex> 3 – киральная спиновая (антисимметричная часть жидкость, 4 – разупорядоченная фаза. тензора Q) отличен от нуля. Д.Аристов: три квантовые проволоки Две квантовые проволоки – своеобразная конформная теория поля. Проводимость зависит от T степенным образом и есть 0 при T=0 Обсуждается соединение трех квантовых проволок со взаимодействием в присутствие магнитного потока. Матрица кондактансов такого соединения характеризуется тремя параметрами, которые перенормируются, например, с понижением температуры. Во втором порядке по взаимодействию найдена система ренормгрупповых уравнений, подробно проанализирована структура стационарных точек этой системы. Для некоторых соотношений между параметрами взаимодействия в проводах обнаружены целые линии стационарных точек. стационарные точки кондактансов РГ потоки ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Остаточное сопротивление металлов с тяжелыми фермионами В.Р. Шагинян Остаточное сопротивление ряда металлов с тяжелыми фермионами обнаруживает необычное поведение: при наложение магнитного поля остаточное сопротивление скачком уменьшается на 20-500%. Такое необъяснимое поведение, как показано в работах [1,2], связано с разрушением фермионного конденсата в магнитных полях. Эффект состоит в том, что фермионный конденсат вносит вклад в остаточное сопротивление, а наложение магнитного поля разрушает конденсат. Иных объяснений скачкообразного поведения остаточного сопротивления до сих пор нет несмотря на то, что эффект открыт более 10 лет назад. . Сопротивление в зависимости от магнитного поля B 1. V.R. Shaginyan et al., JETP.Lett. B, 96, 387 (2012) 2. V.R. Shaginyan et al., Phys. Rev. B, 86, 085147 (2012) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Скейлинговое поведение квантовой спиновой жидкости в гербертсмитите В.Р. Шагинян Гербертсметит ZnCu3(OH)6Cl2 представляет новый тип сильнокоррелированного электрического изолятора, обладающего свойствами металлов с тяжелыми фермионами за одним исключением: он не проводит электрический ток. Мнимая часть динамической восприимчивости Вычисления термодинамических и релаксационных свойств находятся в хорошем соглашении с экспериментальными данными. Динамическая магнитная восприимчивость гербертсмитита, измеряемая при рассеянии нейтронов, имеет скейлинговое поведение и совпадает с соответствующей восприимчивостью металлов с тяжелыми фермионами. Что указывает на существование в гербертсмитите ферми-сферы, заполненной спиновой квантовой жидкостью. V.R. Shaginyan et al., Phys. Lett. A 376, 2622 (2012) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Атомная физика Е.Друкарев и А.Михайлов Квазисвободный механизм 2ной фотоионизации предсказан в работах сотрудников сектора, связан с поведением 2х-электронной функции на малых расстояниях. Важен для атомов с большой плотностью. Экспериментально подтвержден в 2012 г. Расчет распределений проведен в работе Е.Друкарева и А.Михайлова (2012) Измеренное в эксперименте распределение числа событий по импульсу отдачи в плоскости, ортогональной вектору поляризации фотонов. М.Тржасковская Выполнены релятивистские расчеты данных по радиационной рекомбинации и фотоионизации для примесных ионов вольфрама Wq+ в плазме. Эти данные необходимы для моделирования и диагностики термоядерной плазмы в реакторах нового поколения ITER, где вольфрам используется для покрытия стенок реактора. ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Ученый занимается наукой в свободное от работы время «Моделирование исследовательских реакторов на компьютере; повышение безопасности и улучшение параметров исследовательских реакторов» Работы, выполненные в 2012 году Реактор ПИК GEK-3 GEK-4 GEK-2 short GEK-2 long HEK-1 13 10 12 10 2 • Нейтронно-физические расчеты для проекта нового источника холодных нейтронов (ИХН) в канале ГЭК-3. Определение нейтронной яркости возможного ИХН в канале ГЭК-2. Оптимизационные расчеты. Яркость, н/см с ср А • 11 10 10 10 9 10 0 4 8 12 , A 16 20 ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф • Расчет временной кинетики распределения плотности потока быстрых нейтронов в шторках реактора (с целью продления их ресурса работы). • Расчет распределения энерговыделения в канале ГЭК 7-7’ Реактор ВВР-М • Исследование возможности проведения реакторных испытаний новых материалов для энергетических реакторов на реакторе ВВР-М. Расчет распределения энерговыделения и плотности потока нейтронов, а также спектра нейтронов в вертикальных каналах и в водной полости. (совместно с КИ) 33,5 35 0,5 Zr • Работа по договору с АНЛ по переводу реактора на НОУ (продолжается) ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Экономичный твэл для реактора ПИК А.Н. Ерыкалов, Э.Г. Сахновский По программе MCB выполнены сравнительные расчеты выгорания активных зон реактора ПИК с водородосодержащим вытеснителем в топливном сердечнике . Замена части топливного сердечника на воду позволяет сократить приблизительно на треть расход урана при неизменной энерговыработке. Сечение твэла Зависимость эффективного коэффициента размножения (К) от энерговыработки и доля расходуемого урана ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф М.С.Онегин, М.С.Юдкевич, Е.А.Гомин “Investigation of fundamental constant stability based on the reactor Oklo burn up” Идея (А.И.Шляхтер, Ю.В.Петров) – проанализировать работу естественного реактора Окло, работавшего 1.5 млрд лет назад, чтобы узнать каковы были тогда фундаментальные константы. М.С.Онегин et al. придумал, как определить температуру реактора Окло и первым реально сосчитал процесс выгорания. Это позволило улучшить точность оценок в 5 -7 раз. Проанализированы условия выгорания нескольких образцов реактора Окло Sample ρH2O, g/cm3 Temperature, K SC 52-1472 0.67 330 – 380 SC 55-1852 0.5 320 – 410 KN 267-2194 - - KN 245-2674 1. 380 – 470 KN 250-2682 1. 250 – 325 ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Получены ограничения на сдвиг резонанса в ядре Sm-149: -7.1 meV < ΔEr < 10.9 meV Получены ограничения на изменения постоянной тонкой структуры 0.7 108 / 1.0 108 Реактор Окло остается наиболее точным методом определения изменения констант со временем Method / , 10-5 Meteorites*) -0.24 ÷ 0.08 Oklo reactor Optical clock Hg/Al -0.0007 ÷ 0.001 / , 10-15 лет-1 -1.0 ÷ 0.35 -0.0035 ÷ 0.005 -0.062 ÷ 0.03 Предыдущие результаты: 5.8 108 / 6.6 108 Yu.V.Petrov et al. 2006 ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ П И Я Ф Проблемы THD 1. Молодежь, молодежь и еще раз молодежь! Неплохо только у сектора физики твердого тела – 4 студента и 3 аспиранта. У остальных плохо или очень плохо 2. Что нужно теоретику: Ручка, бумага, журналы Ручка с бумагой есть. С журналами проблема частично решена в новом году, но все еще многих не хватает… 3. Вычислительная техника и программы Теоретическая физика стала в существенной части вычислительной наукой. Практически для вычислений мы имеем только доморощенный кластер ТеорОтдела (созданный С.И.Трояном и В.П.) ~ 100 процессоров. На нем ведутся и реакторные расчеты и решеточные симуляции, вычисления сложных атомов и твердотельных задач. Нужны более профессиональные решения. Для реакторных расчетов не хватает ряда программ (например MCNP-6). Без них эти расчеты невозможны
